Misiune Orbiter Marte

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Misiune Orbiter Marte
Imaginea vehiculului
Misiune Marte Orbiter - India - ArtistsConcept.jpg
Impresia artistului asupra navei spațiale care orbitează Marte
Date despre misiune
Operator India ISRO
ID NSSDC 2013-060A
SCN 39370
Destinaţie Marte
Vector PSLV-XL C25 [1] [2]
Lansa 05 noiembrie 2013, 09:08 UTC [3]
Locul lansării Satish Dhawa
Durată 500 de zile (estimat)
Proprietatea navei spațiale
Masa 1 337 de kg și [4]
485 kg uscat
Greutate la lansare 1 337,2 kg
Greutatea sarcinii 13,4 kg
Constructor ISAC
Sarcină 15 kg [5]
Instrumentaţie
Parametrii orbitali
Orbită Aerocentric [6]
Data inserării orbitei Septembrie 2014 [7]
Perioadă 76,72 ore
Înclinare 150 °
Excentricitate 0,91
Axa semi-majoră 43 572 km
Site-ul oficial
Misiuni conexe
Misiunea anterioară Următoarea misiune
Misia Orbiter Marte 2

Orbiter Misiunea Marte, de asemenea , cunoscut sub numele informal al Mangalyaan ( sanscrită : मंगलयान, nava marțiană), [5] este prima misiune pentru explorarea planetei Marte a Organizației Indian Space Research (ISRO). Misiunea a fost concepută pentru a dezvolta tehnologiile necesare pentru proiectarea, programarea, gestionarea și controlul unei misiuni interplanetare. [8]

Orbiter Misiunea Mars a fost lansat pe 05 noiembrie 2013, la 09:08 UTC, de la Centrul spațial Satish Dhawa , în Sriharikota , statul indian Andhra Pradesh , [3] la bordul Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) C -25 [ 1] și a intrat pe orbită în jurul lui Marte la 24 septembrie 2014, finalizarea cu succes a fazei lungi de transfer de la Pământ la planeta roșie. [9]

Agenția spațială indiană este a patra pentru a ajunge pe Marte , după rus RKA , The US NASA și europeanESA .

Obiective

Obiectivul principal al misiunii este de a arăta potențialul indian sisteme de lansare , precum și competențe în construcția și controlul unei sonde de spațiu interplanetar. [10] Obiectivul secundar este studiul planetei Marte - a suprafeței sale, caracteristicile morfologice, mineralogice și atmosferice - cu instrumente de producție indiene. [10]

Dezvoltare

Guvernul indian a aprobat proiectul pe 03 august 2012, [11] după " Indian Organizația de cercetare spațială (ISRO) , el a încheiat o fază de studii preliminare care costă 125 CR de rupii (echivalentul a 19 milioane de dolari ). [12] Din cele 73 de milioane de dolari alocate pentru misiune, [5] costul sondă doar 25 de milioane de $. [13] Unul dintre meritele proiectului pe care guvernul indian a declarat că a fost mulțumit de eficacitatea acestuia a fost de cost. [13]

Adunarea a vectorului a început la 5 august 2013. [14] Instrumentele științifice au fost integrate pe sonda de la ISAC în Bangalore , iar sonda a fost completat expediat la Sriharikotta la 2 octombrie 2013. [14] Sonda a fost dezvoltat și completat în 15 luni. [15]

Directorul la lansarea misiunii a fost Pr. Kunhikrishnan. SK Shivkumar de la ISAC a fost responsabil pentru faza de proiectare și dezvoltare. În cele din urmă, Mylswamy Annadurai este directorul programului și S. Arunan directorul proiectului. [4]

Caracteristici tehnice

Sonda este similar cu Chandrayaan-1 (primul orbitală lunar indian operaționalizat din toamna anului 2008 , la vara anului 2009), cu modificările corespunzătoare, impuse de caracteristicile specifice ale unei misiuni marțiene. [10]

Corpul principal are o formă cubică, aproximativ 1,5 m pe fiecare parte, si este realizata din panouri sandwich cu aluminiu piele si plastic armat cu fibre de miez, montat pe o formă cilindrică compozit suport. Principalele fanere sunt reprezentate de înaltă câștig antena de 2,2 m în diametru și susținerea celor trei panouri fotovoltaice , fiecare cu dimensiuni de 1,8 m x 1,4 m pe fiecare parte, care corespunde o suprafață totală de 7.56 mp , care ar trebui să genereze o putere de 840 W în marțian orbită. Sistemul de generare de energie este completat de un acumulator litiu-ion cu o capacitate de 36 A⋅h . A cântărit la lansare 1 337 de kg , din care 852 kg de carburant. [2] [16]

Principalul motor este un motor cu lichid racheta propulsor capabil să genereze o împingere 440 N , utilizat în principal pentru transferul orbital și inserția pe orbita marțiană. Combustibilul este dimetiihidrazină asimetric (UMDH), în timp ce comburantul este un amestec de oxizi de azot (MON3: dinitrogen tetraoxid cu 3% monoxid de azot ). Pentru controlul poziției, sonda este echipată cu opt 22 N rachete de tracțiune, care utilizează aceleași substanțe propulsoare ca principal motor și patru roțile de reacție ; atitudinea este detectată printr - o unitate de măsurare inerțial , senzori solare și stele și gestionate prin MAR31750 procesorului . [2] [16]

În plus față de antena menționată mai sus câștig mare, care operează în banda S , sonda este echipată cu alte două antene, una la joasă și unul la câștig mediu. [2] Controlul termic este pasiv.

Instrumentare științifică

Sonda este echipată cu cinci instrumente științifice, cu o greutate totală de 15 kg. [5] [4]

Pentru studiul atmosferei lui Marte , sonda este echipată cu Lyman-Alpha Fotometrul (PLA) și senzorul de metan pentru Mars (MSM). Primul este un fotometru care măsoară abundența relativă a deuteriului și hidrogenului prin înregistrarea emisiei în atmosfera superioară a liniei Lyman-α . Cunoașterea acestei relații ar permite să se estimeze cantitatea de apă pierdută în spațiu din cauza evadare atmosferice . Al doilea, el ar dori să se măsoare cantitatea de metan în atmosfera de pe Marte și, dacă este prezent, încercați să hartă sursele sale. [17]

La fața locului măsurători ale compoziției marțian exosferei va fi realizată prin Composition Neutral Mars exosferică Analyzer (MENCA), un analizor de masă cuadrupol . În cele din urmă, o culoare aparat de fotografiat (Mars Camera color, MCC) și un infraroșu spectrometru (infraroșu termic Imaging Spectrometer, TIS) ar permite cartografierea suprafeței și determinarea compoziției și mineralogice acesteia. [17]

Prezentare generală a misiunii

Reprezentare schematică a traiectoriei parcurse de Misiunea Orbită pe Marte.

Lansa

Orbiter Misiunea Mars a fost lansat pe 05 noiembrie 2013, la 09:08 UTC, din Satish Dhawa Space Center , în Sriharikota , statul indian Andhra Pradesh , [3] la bordul Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV) C -25. [1] Traiectoria de lansare a dus să se mute departe de coasta de est indian în direcția Insulele Andaman . Vectorul plasat sonda într - o eliptic geocentrica orbita cu perigeul la altitudinea 248,4 kilometri De , apogeului la 23 550 km și o înclinație de 19,3 °. [18][19] [20] Implementarea panourilor solare și mare câștig antenă a avut succes. [21]

Fereastra de lansare , care a durat aproximativ 20 de zile, deschis la 28 octombrie, data la care lansarea a fost inițial programată. Cu toate acestea, acest lucru fusese amânat la 5 noiembrie din cauza întârzierii acumulate de o navă navală, care trebuia să urmeze telemetria transportatorului în zborul peste Oceanul Pacific , în atingerea poziției sale operaționale în largul coastei Fiji , îngreunată de vremea rea. . [22]

Lansarea a fost urmărită folosind stațiile ISRO Sriharikota, Port Blair , Brunei și Biak ( Indonezia ), [23] navele Nalanda și Yamuna ale Corporației Navale din India (SCI) în largul Fiji [24] și stațiile rețelei spațiale profunde a NASA (în Canberra, Madrid și Goldstone), în perioada de invizibilitate de pe teritoriul indian. [25] Atunci când apogeului depășește 100,000 km, 18 și 32 de metri diametru antenele din Deep Space Network indian va fi folosit . [26]

Manevre de ridicare orbitală

Lansarea nu a plasat sonda pe o orbită îndreptată spre Marte, deoarece vectorul PLSV ales de ISRO este fiabil, dar are o putere mai mică decât cea pe care o dețin vectorii utilizați de alte agenții spațiale pentru misiunile interplanetare. Nici motorul principal al misiunii Mars Orbiter nu are puterea de a muta sonda pe calea de transfer într-o singură manevră. ISRO a adoptat apoi o procedură urmată de obicei de sateliți pentru a ajunge la o orbită geostaționară , cu manevre progresive pentru a ridica apogeului. [27] În acest fel, viteza la perigeu este crescută progresiv pentru a ajunge la ultima aprindere, care plasează sonda pe o orbită de a scăpa de câmpul gravitațional al Pământului, cu o cerere în termeni de putere compatibile cu ceea ce poate fi furnizat de motorul. În ceea ce privește delta-v , această procedură sau o inserție cu o singură aprindere pe orbita de transfer sunt aproape echivalente, ceea ce se schimbă este durata operațiunilor, cu procedura efectuată de ISRO care a avut 25 de zile pentru a finaliza.

Manevrele pentru ridicarea apogeului sunt efectuate la perigeu și consecința este că aceasta rămâne aproape neschimbată. Primul a fost efectuat pe 6 noiembrie 2013 la ora 19:47 UTC, când motorul principal (care exercită o forță de 440 N ) a fost pornit pentru 416 secunde; în consecință, apogeului a fost crescut la 28 825 km si perigeul la 252 km. [18] [28] A doua manevră a fost efectuată la 7 noiembrie , la 20:48 UTC, cu o durată de aprindere 570,6 secunde; apogeului a fost adus la 40 186 km. [29] [30] A treia manevra a avut loc la data de 8 noiembrie , la 20:40 UTC, aprindere a durat 707 secunde , iar noul apogeului a fost de 71 636 km [29] [31]

A patra manevra, care a început la 20:36 UTC la 10 noiembrie, a dat sonda doar o creștere a vitezei de 35 m / s , comparativ cu 135 m / s de așteptat, deoarece aprinderea motorului a fost întrerupt prematur. [32] [33] Ca rezultat, apogeului rezultat a fost 78,276 km, în loc de așteptat 100,000 km. În timpul manevrei, a fost verificată funcționarea concedierilor introduse în sistemul de propulsie; cu toate acestea, tocmai acest test a dus la întreruperea fluxului de combustibil și, prin urmare, la oprirea motorului. Prin urmare, era necesar să se reprograma a cincea aprindere, realizat la 12 noiembrie, care a adus la apogeului 118 642 km. [29] [34]

În cele din urmă, la 16 noiembrie a șasea și ultima manevra a fost efectuat , care a ridicat apogeului la 192 874 km. [29] [35]

Transfer orbital

La 30 noiembrie 2013 , la ora 19:19 UTC, manevra de 23 de minute a început, care a plasat sonda pe o orbita de transfer spre Marte, care a avut loc cu ajutorul unui transfer de Hohmann . [36] Transferul a avut aproximativ 300 de zile. Deși patru manevre de corectare orbitale au fost planificate, [37] , doar trei au fost efectuate.

Primul a avut loc la 11 decembrie 2013, ora 01:00 UTC, iar aprinderea motorului de la 22 N de împingere a durat 40,5 secunde. Manevra programată pentru aprilie 2014 nu a fost efectuată deoarece traiectoria parcursă de sondă era deja suficient de apropiată de cea nominală. A doua manevră de corecție a cursului a avut loc, așadar, la 11 iunie 2014, ora 11:00 UTC și a durat 16 secunde. [29] A treia manevră programată pentru august 2014 a fost, de asemenea, amânată deoarece nu era necesară [38] și a fost efectuată ca test de aprindere a motorului la 22 septembrie - cu două zile înainte de manevra planificată pentru a intra pe orbita în jurul Marte - și a durat 3,9 secunde. [29]

Sonda a abordat Marte în urma unei traiectorii hiperbolic . Captura a avut loc în urma aprinderii motorului principal, în ceea ce se numește manevra Mars Orbit Insertion (MOI). [6] Această manevră corespundea una dintre principalele probleme critice ale misiunii, deoarece motorul - până atunci utilizate numai pe sateliți de telecomunicații plasate în orbite geostaționari - ar fi lucrat în mod corespunzător , după aproape un an de inactivitate. [27]

Pe orbita marțiană

Manevra de inserție pe orbita marțiană a fost efectuată cu succes la 24 septembrie 2014. Aprinderea propulsorului a durat 24 de minute. [9]

Așa cum a fost planificat, sonda a fost plasată pe un foarte excentric orbită, de 76.72 oră perioadă , cu periapsa 365.3 km de suprafață, apapside e de 80 000 km și înclinare de 150 °. [6] Din aceasta, el va efectua observații științifice pentru o durată estimată a cel puțin 160 de zile. [27]

Notă

  1. ^ A b c (EN) Mars Orbiter Misiunea India a lansat cu succes pe economictimes.indiatimes.com, The Economic Times, 5 noiembrie 2013. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  2. ^ A b c d (EN) Mars Orbiter Nave spațiale , în Mars Orbiter Mission, ISRO. Accesat 06 noiembrie 2013.
  3. ^ A b c (RO) India lansează nave spațiale pe Marte , pe bbc.co.uk, BBC, 5 noiembrie 2013. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  4. ^ A b c (RO) Mars Orbiter Misiune (MOM) - Manglayaan , în India proiecte spațiale, Vijainder K Thakur. Accesat 06 noiembrie 2013 (arhivate de original pe 06 noiembrie 2013).
  5. ^ A b c d (EN) Shweta Krishnan, Indian Mars Mission lanseaza [ Link rupt ], în Sky & Telescope, Sky Publishing. Accesat 06 noiembrie 2013.
  6. ^ A b c (RO) planul de misiune , în Mars Orbiter Mission, ISRO. 7 Adus de luna noiembrie 2013.
  7. ^ (EN) constatările NASA nu va afecta misiunea Marte, oficialii ISRO spun , de indianexpress.com, 4 octombrie 2013. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  8. ^ (EN) Personal, Mangalyaan -Mission Obiective din Indian Space Science Data Center, septembrie 2012. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  9. ^ A b (RO) India satelit Mars primul 'Mangalyaan' Introduce Orbit pe BBC.com, 24 septembrie 2014. Adus de 24 septembrie 2014.
  10. ^ A b c (RO) David Leonard, în prima misiune din India pe Marte pentru a lansa luna aceasta , în Space.com, 16 octombrie 2013. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  11. ^ (RO) Cabinetul reușește misiunea Mars pe thehindu.com, The Hindu, 4 august 2012. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  12. ^ (RO) Misiunea Mars India devine Rs.125 crore în MarsDaily.com, Space Media Network, 19 martie 2012. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  13. ^ A b (EN) Pramit Pal Chaudhuri, Rocket știință: cum Isro zburat spre Marte ieftine , în Hindustan Times, HT Media Limited, 6 noiembrie 2013. Adus de 06 noiembrie 2013 (arhivate din original la data de 6 noiembrie 2013).
  14. ^ A b (EN) Srinivas Laxman, lovituri de misiune ISRO Marte off campanie cu PSLV de asamblare , în Times din India, Bennett, Coleman & Co, 6 august 2013. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  15. ^ (EN) Pallava Bagla, Misiunea Mars India: Călătoria începe pe ndtv.com, NDTV, 3 octombrie 2013. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  16. ^ A b Patrick Blau , The Spaceccraft.
  17. ^ A b (RO) Mars Orbiter Mission - Payloads (PDF) pe isro.org, Indian Organizația de cercetare spațială (ISRO), octombrie 2013. Accesat la data de 06 noiembrie 2013.
  18. ^ A b (EN) Orbit Mars Orbiter Nave spațiale a ridicat în Mars Orbiter Misiune, organizație de cercetare spațială indiană, la data de 7 noiembrie 2013. Accesat la data de 01 decembrie 2013 (depusă de „URL - ul original , 12 noiembrie 2013).
  19. ^ (RO) Stephen Clark, înalță nave spațiale indiene în călătoria istorică pe Marte , în SpacefligthNow.com, Spaceflight Acum Inc, 5 noiembrie 2013. Accesat la data de 07 noiembrie 2013.
  20. ^ (RO) Misiunea Marte pe drumul cel bun; orbită care urmează să fie ridicat joi , în The Economic Times, Bennett, Coleman & Co Ltd., 6 noiembrie 2013. Adus 7 noiembrie 2013.
  21. ^ (EN) Arun Ram, TNN, misiunea Mars: Oamenii de știință începe ridicarea orbita Mangalyaan lui , în The Times of India, Bennett, Coleman & Co Ltd., 7 noiembrie 2013. Accesat la data de 07 noiembrie 2013.
  22. ^ (EN) Pallava Bagla, misiunea Mars India amânată cu o două săptămâni la vreme rea în Oceanul Pacific , la NDTV.com, 19 octombrie 2013. Accesat la data de 07 noiembrie 2013.
  23. ^ (EN) centrul Bangalore pe Marte de control Orbiter de acum înainte în Deccan Herald, 6 noiembrie 2013. Accesat la data de 07 noiembrie 2013.
  24. ^ (EN) India, ISRO Mars Odyssey unelte pentru glorie , în The Times of India, Bennett, Coleman & Co Ltd., 4 noiembrie 2013. Accesat la data de 07 noiembrie 2013 (depusă de „URL - ul original 07 noiembrie 2013 ).
  25. ^ (EN) KS Jayaraman, spațiu de rețea NASA Deep Mission Mars Support India , în Space.com, Tech Media Network, 28 iunie 2013. Accesat la data de 07 noiembrie 2013.
  26. ^ (EN) DS Madhumathi, Marte schimburi ștafeta ISTRAC în thehindu.com, The Hindu, 6 noiembrie 2013. Accesat la data de 07 noiembrie 2013.
  27. ^ A b c Patrick Blau , Mission Design.
  28. ^ (EN) oamenii de știință ISRO ridica pe orbita lui Marte nave spațiale , în Times din India, 7 noiembrie 2013. Accesat la data de 01 decembrie 2013.
  29. ^ A b c d și f (EN) Ultimele actualizări în Mars Orbiter misiune, organizație de cercetare spațială indiană, la data de 8 noiembrie 2013. Accesat la data de 01 decembrie 2013.
  30. ^ (RO) În al doilea rând creșterea orbită de manevră pe Marte Misiune realizată în Indian Express, 8 noiembrie 2013. Accesat la data de 01 decembrie 2013.
  31. ^ (RO) ISRO finalizează cu succes a treia orbită creșterea manevră de sonda Mars , in Zee News, 9 noiembrie 2013. Accesat la data de 01 decembrie 2013.
  32. ^ (RO) Misiunea Marte se confruntă cu primul obstacol, 4 operațiune de strângere de orbită se încadrează scurt de țintă. , În Times din India, 11 noiembrie 2013. Adus de 01 decembrie 2013.
  33. ^ (EN) Emily Lakdawalla, un sughiț în manevrele orbitale pentru Mars Orbiter misiune , în bloguri Planetary Society, Societatea Planetara , 10 noiembrie, 2013. Accesat la data de 01 decembrie 2013.
  34. ^ (RO) Misiunea Marte: După glitch, planuri de ISRO operațiune suplimentară de creștere pe orbită mâine în Times din India, 11 noiembrie 2013. Accesat la data de 01 decembrie 2013.
  35. ^ (RO) Misiunea Marte: Efectuează ISRO ultima manevră de creștere pe orbită , în presa Trust of India (PTI), din 16 noiembrie 2013. Accesat la data de 01 decembrie 2013.
  36. ^ (EN) mom- Ultimele actualizări pe isro.org, ISRO, 30 noiembrie 2013. Adus de la 1 decembrie 2013.
  37. ^ (EN) Emily Lakdawalla, Mars Orbiter Misiunea gata pentru a zbura mai departe spre Marte de pe Pământ , pe planetary.org, Planetară Science. Adus la 1 decembrie 2013 .
  38. ^ Vanita Srivastava, Mangalyaan pe drumul cel bun, nici o corecție cale în luna august , în Hindustan Times, HT Media Ltd., 1 august, 2014. Adus de 24 septembrie 2014.

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe